专利名称：任选文种显示的汽车保养故障警示仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子技术用于汽车保养维护及安全行车，特别是涉及微计算机技术和巡测开关扫描技术应用于欧洲、美国和亚洲各车系的诸多种类轿车的数据采集、信息处理(包括故障信息和数值分析)及其显示。
现代国际汽车产业中稍高档次的轿车，都在其发动机(ENG)、自动变速装置(A/T)、防抱死制动系统(ABS)和安全气囊(SRS)等系统上采用机电一体化高新科学技术。在一辆轿车上安装有几套甚至十几套电脑控制板及其相应的传感器电路。实现在车辆行驶中对各系统控制和动态检测。在每辆车的驾驶座或发动机室安装有采集故障信息和数值的诊断座或闪光发送器。汽车在作较远路程旅行前。可用一种称作“汽车保养故障检查器”的产品从所述诊断座或闪光发送器读取信息。由驾车人自行检查汽车有否故障隐患。防止在行车途中。特别是在高速公路上出现故障而造成麻烦和苦恼。美国圣普罗(Sunpro)公司和爱特芳(Actvon)公司。以及德国波士(Bosch)公司为美国福特(Ford)、通用(GM)和法国雷诺(Renault)等公司的几种车型制售上述故障检查器，这些车种的代理商在售后服务中也都向顾客推荐所述“汽车保养故障检查器”。从而令这类产品十分畅销。尤其受到女车主和老年人喜爱，国际市场潜力极大。上述用于汽车保养的现有技术产品，其结构简单。没有应用计算机和LCD(液晶显示)技术。不能自动化采集信息。可将其缺陷归纳为以下三点1．只使用通用逻辑电路IC(集成电路)芯片。没有信患处理和贮存功能。故障信息通过发光二极管不同的闪烁方式告诉操作者。而且只能读出代码值却并不知道故障内容。还必须再查看说明书附录才了解故障内容的描述；2．无法利用程序控制形成多个开关量信号，控制和巡测开关扫描。从而只能诊测汽车的某一系统，通常是只检测单一的ENG(发动机)系统。而且没有文字说明显示；3．只适合汽车故障信息传输速率很慢的场合。倘若一秒钟发出好几位信息，那么发光二极管的闪烁就已经很难让人用肉眼识别读出。实际上当代许多轿车的故障信息传输速率都已经是相当高的了。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种使用单片微计算机和LCD技术。使用在软件程序控制下产生多个开关量信号，借以控制和巡测开关扫描的采集技术，从而实现对汽车故障信患自动采集、贮存和处理，并用液晶显示的汽车保养故障警示仪。为满足世界不同地区用户的需要，液晶屏幕上汽车故障信息的显示可以任意选择不同文种，包括用中文以及用英、法、德、日、俄、西班牙、意大利和朝鲜等外国文字显示。这只需要在所述警示仪出厂前更换其内PROM(可改编程序只读存储器)中的字符库和相关软件程序即可做到。由于采用巡测开关扫描技术。可以对汽车内各大系统，包括ENG(发动机)、A/T(自动变速箱)、ABS(防止抱死刹车装置)、SRS(安全气囊)、A/C(空气调节器)以及ADS(悬挂避震系统)。都实现自动检测。本实用新型的目的可以通过采用以下技术方案来实现设计制作一种任选文种显示的汽车保养故障警示仪。包括本体和接口装置，本体的表面中央有显示屏。旁边和下面是简易按键盘。本体内装有电脑控制板，它连接接口装置的插头端，该插头端插入被保养汽车的诊断座内构成信息传输通道读取数据。本体内电脑控制板上的微计算机通过A(地址)、D(数据)、C(控制)三总线连接写入有字符、资料库和相关软件程序的ROM(只读存储器)。连接RAM(读/写存储器)、信息采集电路和显示驱动电路。微计算机直接对按键盘作扫描程序控制，并经由驱动电路连接显示屏。同时信号采集电路又连接信号控制与扫描电路。并经检测插头再连接轿车诊断座。
附图的图面说明如下
图1是本实用新型故障警示仪的外观示意图；图2是使用所述警示仪作汽车故障测试的物理概念描述方框图；图3是本实用新型警示仪厚理电路的逻辑方框图；图4是本实用新型警示仪所用计算机软件功能模块的简要流程图；图5是所述警示仪专用于丰田车系的接口装置2的电原理图、外观简图以及诊断座8在车上位置的示意图；图6是专用于奔驰车系的接口装置2的电原理图和所述简图以及示意图；图7是专用于凌志车系的接口装置2的电原理图和所述简图以及示意图；图8是专用于马自达车系的接口装置2的电原理图和所述简图以及示意图。
以下结合各附图所示之最佳实施例作进一步详述为满足维护保养较高档次轿车的需要。令车主或驾车人在作长途旅行或上高速公路之前。能方便、清楚地测试得知自己汽车各大系统的现有状态及存在的故障或故障隐患。本实用新型提供一种任选文种显示的汽车保养故障警示仪。如图1所示。包括本体1和接口装置2。本体1的表面中央有显示屏13。旁边和下面是简易按键盘14。本体1内装有电脑控制板15，它连接接口装置2的插头端22。该插头端22插入被保养汽车的诊断座8内构成信息传输通道读取数据。图2用一连串小方框简要描述使用这种警示仪作汽车故障诊测的物理概念。所述警示仪本体1内电脑控制板15。见图3，其上的微计算机151通过A(地址)、D(数据)、C(控制)三总线158连接写入有字符、资料库和相关软件程序的ROM152。连接RAM153、信息采集电路154和显示驱动电路155。微计算机151直接对按键盘14作扫描程序控制。并经由驱动电路155连接显示屏13。同时信号采集电路154又连接信号控制与扫描电路222。并经检测插头223再连接轿车诊断座8。电脑控制板15和接口装置插头端22所用+12伏电源从该诊断座8引入。所述控制板15和插头端22。其电路结构属现有技术。所用元器件从市场购得，见本说明书末尾附的清单。本实用新型警示仪对于不同车种。奔驰(Benz)、丰田(Toyota)、林肯(Lincoln)。其电脑控制板15的电路结构是相同的。但必须遵照各该制造厂商的故障信息特征、数据格式、传输速率以及各自规定的数据采集通信协议，设计软件功能程序及相关资料、数据库。把它们固化在控制板15上的ROM152中。它们通过微计算机151的系统总线(A、D、C三总线)在CPU(中央处理器)控制下。运行功能操作程序。实际上，为改写程序方便，控制板15上的ROM152更多是使用PROM。尤其是E2PROM(电可擦除可改写只读存储器)。通过连接在总线158上的信息采集电路154。以及接口装置插头端22。同被诊断轿车之间建立数据传送通讯链路。在图3上。总线158上连接的RAM153用作程序运行中的数据缓冲区。简易按键盘14由微计算机151的键盘扫描程序控制。实现人-机对话。包括Yes(确认)键、No(否定)键和Up(上)(↑)、Down(下)(↓)换屏键。轿车在作故障查诊时。微计算机151通过显示驱动电路155在液晶显示屏13上向车主或驾车人提供系统及功能选择菜单和帮助信息，再后显示故障查诊结果。警示车主或驾车人。告知该车哪些部位急需保养、维修。各种牌号较高档次的轿车都在车内设置电脑监控系统。用以监测、控制ENG(发动机)、A/T(变速箱)、ABS(防抱死刹车)、SRS(安全气囊)、A/C(空气调节器)以及仪表板等系统的运行状态。各制造厂商按照自家企业标准定义故障描述代码含义及数据资料传送方式。本实用新型警示仪要从被诊测汽车读取故障信息及资料数据。必须遵照各该厂商的标准，设计专用接口电路，按照各该厂商的数据传送速率和通讯协议采集到信息，再按照各该厂商定义的标准。遵照其数据格式。解译故障描述代码的含义，最后在显示屏幕13上以中文或任选的某一种外国文字显示故障内容描述。此过程的物理概念已在图2上用一连串小方框描述清楚。所述功能则由本实用新型写入ROM152中的软件功能模块实现。其简要流程见图4。本实用新型警示仪是针对每一家制造厂商，例如德国奔驰、日本丰田、美国福特的一个车系。专门设计制作的。所以设计软件功能模块时已不需要选择车系。如图4所示，开机后完成初始化、参数设置和自检，随即进入测试系统选择。系统选定后。例如选择测试ABS(防抱死刹车系统)。接着的是测试功能选择，可供选择的有一．测试故障、二．读取故障内容、三．重阅故障码、四．清除故障码。可以看到，本实用新型故障诊断软件模块程序设计。有树形数据模块结构。本实用新型警示仪对于不同制造厂商和不同车系须使用不同的接口装置2。见图5至图8。该接口装置2的插头端22包括信号控制与扫描电路222和检测插头223。电路222又至少包括一个双通道或多通道模拟开关N。其输入插脚A、B、C或A、B、C、D经接口电缆21连接插头26。用以引入三个或四个开关变量。可产生八通道或十六通道选择。分别为被诊测轿车诊断座8上的ENG、A/T、ABS、A/C和ADS等系统的故障信息输出口构成信息传输链路。针对某些车系的插头端22。其电路222还包括晶体管开关电路用于倒相缓冲。所述各晶体管V的集电极或基极连至检测插头(223)的相应各插针。这时电脑控制板15上的信息采集电路154经由接插件16、26和接口装置2的接口电缆21。同插头端22内的信号控制与扫描电路222连接。当然，也可以将插头端22的这种故障信息前置处理和开关转换电路的功能合并设计在电脑控制板15上。于是。该控制板15上的信号采集电路154就直接连接位于同一控制板15上。但却在又一块小印刷电路板上的信号控制与扫描电路222。然后再经接插件和电缆连接检测插头223。在这种情况下，接口装置2的插头端22仅是一个或两个专用于某一车系的检测插头223。有时甚至还可以采用简单方式。即接口装置2的插头端22只是两根或三根探测笔(针)。由人工操作插入轿车诊断座8的相应插孔内读取故障信息。本实用新型为各车系轿车设计制作的接口装置2，其开关量信号控制及巡测扫描电原理图、外观示意图以及轿车诊断座8位置图展示于图5至图8。其中图5是用于丰田车系的最佳实施例。8芯电缆21通过接插件26、16连接电脑控制板15。见图1和图3。提供三个开关量信号至八通道模拟开关N1的输入插脚A、B、C作巡测扫描。其产生的八通道选择可分别针对诊断座8上各系统信息构成传输链路。本实施例中。接插件26的7脚输出“请求发送数据”命令。由晶体管V1倒相缓冲。再送至诊断座8。接插件26的6脚是信息传输启动信号。8脚是接收信息输入端口。用于奔驰车系的最佳实施例见图6,8芯电缆21连接电脑控制板15。提供四个开关变量至十六通道模拟开关N2的输入端口A、B、C、D作巡测扫描，产生十六通道选择，可实现对奔驰车系十六个系统作故障诊断，警示车主保养维护好车辆。达到安全出车目的。图中接插件26的2脚接模拟开关N2的INH端，INH=0是工作状态，INH=1为禁止状态。接插件26的8脚是接收信息输入端口。用于凌志(Lexus)车系的最佳实施例见图7,8芯电缆21连接电脑控制板15，接插件26的3、4、5脚同时连接两个八通道模拟开关N3、N4的A、B、C输入端。由N3输出八路“请求发送数据”命令，由N4选择凌志车系轿车相对应的八个待测系统。构成信息传送的通讯链路。经接插件26的8脚，将接收的故障信息输入电脑控制板15。完成信息处理。用于马自达(Mazda)车系的最佳实施例见图8，其接插件26的3、4、5脚同时连接两个八通道模拟开关N5、N6的A、B、C端口，由N5输出八路通道的“请求发送数据”命令。各晶体管V2～V6用作倒相缓冲器，由N6选择相对应的八个特测系统。经接插件26的8脚将故障信息传送至电脑控制板15。使用本实用新型警示仪按如下步骤进行1．针对待诊测轿车所属车系，取用专为该车系设计的警示仪“对号入座”，例如是凌志车系，则必须使用凌志车系故障警示仪，将其接口装置插头端22插入车内驾驶座前仪表板下面的诊断座8，见图7，所述警示仪即从诊断座8获得+12伏电源供给；2．所述警示仪开始进入初始化、参数设置和自检程序，屏幕13显示测试系统选择。按↑(上)、↓(下)键选定要测试系统，再按确认键。屏幕13显示测试功能选择，见图4。如选择读故障码，则警示仪进入对待测轿车的检测操作程序，诊断结果在屏幕13上显示，供车主或驾车人阅读。本实用新型故障警示仪可用于维护保养的轿车包括1．欧洲车系奔驰(Benz)、富豪(Volvo)、大众(Volkswagen)、奥迪(Audi)、宝马(BMW)；2．美国车系通用(GM)、福特(Ford)、克莱斯勒(Chrysler)；3．亚洲车系日本的凌志(Lexus)、马自达(Mazda)、丰田(Toyota)、日产(Nissan)、本田(Honda)、三菱(Mitsubishi)、大发，以及韩国的现代(Hyundai)、大宇(Daewoo)等；4．国产轿车奥迪、大众桑塔纳2000、小红旗。同现有技术相比较，本实用新型警示仪的突出优点在于①可以针对世界市场所有厂商生产的各种款式轿车系列制作专用故障警示仪，结构基本相同，只须改换软件程序；②能为轿车的许多部位诊测故障和故障隐患，包括发动机、变速箱、防抱死刹车、安全气囊等各大系统；③屏幕直接用中文或用事先选定的一种外国文字显示故障内容描述，简单明了；④小巧轻便、操作简单、易学易懂。适合车主或司机随时随地检查、诊测轿车使用；⑤性能价格比优越。本实用新型各最佳实施例所用电子元器件清单如下附图标号 元器件名称 型号 制造厂商或电路符号151 单片微计算机 80C31、80C32Intel152 只读存储器 PROM27C20 NEC.
PROM27C40 IntelE2PROM 28FO1028FO20153 读/写存储器62256 Intel,MOTOROLA154 信息采集电路 74HC259 NEC.
74LS273 IntelGAL18CV8155 显示驱动电路 82C55 MOTOROLA13 液晶显示模块 100×32点阵图形 不限定V1～V6晶体三极管 4401 不限定N1.N3～N6 八通道模拟开关 4051 不限定N2 十六通道模拟开关 4067 不限定
权利要求1． 一种任选文种显示的汽车保养故障警示仪，包括本体(1)和接口装置(2)；本体(1)的表面中央有显示屏(13)，旁边和下面是简易按键盘(14)，本体(1)内装有电脑控制板(15)。它连接接口装置(2)的插头端(22)。该插头端(22)插入被保养汽车的诊断座(8)内构成信患传输通道读取数据。其特征在于本体(1)内电脑控制板(15)上的微计算机(151)通过A(地址)、D(数据)、C(控制)三总线(158)连接写入有字符、资料库和相关软件程序的ROM(只读存储器)(152)。连接RAM(读/写存储器)(153)、信息采集电路(154)和显示驱动电路(155)。微计算机(151)直接对按键盘(14)作扫描程序控制。并经由驱动电路(155)连接显示屏(13)；同时信号采集电路(154)又连接信号控制与扫描电路(222)。并经检测插头(223)再连接轿车诊断座(8)。
2． 按照权利要求1所述的任选文种显示的汽车保养故障警示仪，其特征在于接口装置(2)的插头端(22)包括信号控制与扫描电路(222)和检测插头(223)。电路(222)又至少包括一个双通道或多通道模拟开关N。其输入插脚A、B、C或A、B、C、D经接口电缆(21)连接插头(26)；针对某些车系的插头端(22)。其电路(222)还包括晶体管开关电路用于倒相缓冲。所述各晶体管V的集电极或基极连至检测插头(223)的相应各插针。
3． 按照权利要求1和2所述的任选文种显示的汽车保养故障警示仪。其特征在于电脑控制板(15)上的信息采集电路(154)经由接插件(16、26)和接口装置(2)的接口电缆(21)。连接插头端(22)内的信号控制与扫描电路(222)。
4． 按照权利要求1所述的任选文种显示的汽车保养故障警示仪。其特征在于接口装置(2)的插头端(22)仅是一个或两个专用于某一车系的检测插头(223)。
5． 按照权利要求1和4所述的任选文种显示的汽车保养故障警示仪。其特征在于电脑控制板(15)上的信号采集电路(154)直接连接位于同一控制板(15)上。但却在又一块小印刷电路板上的信号控制与扫描电路(222)。然后再经接插件和电缆连接检测插头(223)。
专利摘要一种任选文种显示的汽车保养故障警示仪,其本体1内电脑控制板15上的微计算机151通过三总线158连接写入有字符、资料库和相关软件程序的ROM152,连接RAM153、信号采集电路154和显示驱动电路155。电路154又连接信号控制与扫描电路222,并经接口装置2的检测插头223再连接轿车诊断座8。所述警示仪可以针对各种款式轿车制作,只须改换软件程序。可以诊测轿车各大系统故障及其隐患,而且可用事先选定的任何文种显示。小巧轻便、操作简单,性能价格比优越。
文档编号G01M17/00GK2304906SQ9724368
公开日1999年1月20日 申请日期1997年11月5日 优先权日1997年11月5日
发明者胡浦泉 申请人:广西梧州三原高新科技有限公司